Peruskäsitteitä

Ääni, jonka ihminen havaitsee on ilmanpaineen nopeaa vaihtelua. Koska painealue, jonka ihminen tajuaa äänenä on hyvin suuri (10 mPa - 100 Pa), on siirrytty käyttämään logaritmista asteikkoa, jossa referenssitasoksi on valittu 2*10^-5 Pa. Äänenvoimakkuudesta käytetään yksikköä desibeli [dB]. Ihminen havaitsee alueen 0 - 140 dB.

Äänen nopeus ilmassa on 340 m/s (20°C) taajuudesta riippumatta. Kiinteissä rakenteissa äänen nopeus vaihtelee materiaalista riippuen 3400 m/s - 5400 m/s. Kiinteissä aineissa äänen nopeus riippuu taajuudesta. Seuraavassa äänennopeuksia (m/s) joillakin materiaalelilla:

Lasi 5500-6000
Alumiini, teräs 5100
Puu 3400-4500
Betoni 4000
Tiili 3600
Jää 3100
Vesi 1500
Korkki 500
Ilma 340
Mineraalivilla 180

Ihminen erottaa myös äänen laajuuden eli korkeuden. Taajuusalue, jonka korva tunnistaa on 16 - 16000 Hz. Alle 16 Hz ääni tunnetaan tärinänä, jos se on riittävän voimakasta. Ihmisen havaitseman äänen aallonpituus vaihtelee välillä 20 m - 2 cm. Tästä johtuen kaikki rakennusosat (seinät, katot, ikkunat, ovet jne) ovat taajuudesta riippuen joko suuria tai pieniä, jolloin kaikkien osien ääneneristysarvot ovat taajuudesta riippuvia.

Ihmisen kuulo havaitsee herkimmin 1 - 4 kHz taajuiset äänet ja matalille äänille kuulo on erittäin epäherkkä. Kuulon toimintaa jäljittelemään on tehty erilaisia painotus-suodattimia (A, B ja C- suodattimet). A-painotusta käytettiin alunperin äänenpainetasoilla 0 - 55 dB. A-painotettu äänenpainetaso merkitään esim. 50 dB(A). Nykyisin on vakiintunut A-painotuksen käyttö äänenpainetasosta riippumatta.

llmaäänellä tarkoitetaan ääntä, joka aiheutetaan ilmaan. Runkoäänellä taas ääntä, joka kulkeutuu rakenteita pitkin huoneistosta toiseen. Askeläänellä tarkoitetaan ääntä, joka syntyy normaalista kävelystä. Tyypillistä rakennuksessa esiintyvää ilmaääntä on ihmisten puhe, kotieläinten äänet jne. Piano aiheuttaa huoneeseen ilmaääntä ja jalkojensa kautta runkoääntä. Liikkuminen huoneistossa aiheuttaa askelääntä, joka korostuu jos huoneistossa on käytetty kovia lattiapinnotteita esim. parkettia.

llmaääneneristys kertoo kuinka paljon rakenne eristää sen läpi kulkenutta ääntä. Rakenteen ilmaääneneristys on rakenteeseen kohdistuneen ja sen läpäisseen äänitehon suhde desibeleissä. Jos ääneneristävyys on 50 dB rakenteen läpi pääsee yksi sadastuhannesosa rakenteeseen kohdistuneesta äänitehosta.

Rakenteen ääneneristävyys riippuu pääasiassa rakenteen massasta ja taajuudesta. Yksinkertaisilla massiivisilla rakenteilla ääneneristävyys saadaan ns. massalain mukaisesti.

Massan tai laajuuden kaksinkertaistuessa eristävyys kasvaa n. 6 dB. Massalain mukaisesti painavammalla rakenteella saadaan parempi ääneneristävyys, joten rakenteet, joissa on suuri massa, ovat ääniteknisesti hyvin käyttökelpoisia. Pyrittäessä mahdollisimman hyviin ääneneristysarvoihin käytetään esim. raskaita betonirakenteita. Matalien taajuuksien ääneneristävyyttä on mahdollista saada aikaan vain raskailla rakenteilla.

Ääntä asuinrakennukseen tulee muista asunnoista ilmaäänenä ja askeläänenä. Myös rakennusten tekniset laitteet aiheuttavat ääntä. Ulkoa kuuluva tieliikenne, raideliikenne tai lentoliikenne voivat aiheuttaaasuntoihin melua. RakMK osassa C1 on annettu vaatimuksia asunnon ilmaääneneristävyydelle ja askeläänitasoluvulle sekä LVIS -laitteiden sallituille äänitasoille. Ympäristöstä aiheutuvat ulkomelutasot ovat paikasta riippuvia ja rakennuksen ulkokuoren ääneneristysvaatimukset onkin yleensä esitetty kaavamääräyksinä.

Seuraavassa esitetään väliseinärakenteiden ääneneristävyysarvoja R’w (dB) vertaamalla kuinka hyvin ääni kuuluu viereiseen huoneeseen:

R’w 62 dB Täydellä voimakkuudella olevaa radiota mahdoton kuulla
R’w 57 dB Radio normaalilla voimakkuudella mahdoton kuulla, täydellä voimakkuudella voi kuulla
R’w 52 dB Radio normaalilla voimakkuudella voidaan kuulla
R’w 47 dB Voimakkaat äänet ymmärrettävissä ja melodiat tunnistettavissa
R’w 42 dB Normaali puhe ymmärrettävissä
R’w 37 dB Normaali puhe täysin ymmärrettävää 
R’w 32 dB Kuin hiljainen radioääni vastaanottohuoneessa

Huomioitavia asioita asuinrakennuksen ääneneristävyyden toteutuksessa

• Ääneneristävyyden toteuttamiseksi tulee rakenteiden olla ehdottoman tiiviitä. Rako tai aukko tilojen välillä heikentää aina ääneneristystä.
• llmanvaihtokanavissa asuntojen välillä tarvitaan äänenvaimentimet.
• Patteriverkostossa tarvitaan asuntojen välillä joustavat putkenosat tai joustavat patteriventtiilit, jottei ääni kulje pattereiden kautta tilasta toiseen